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解析C語言中如何正確使用const

2020-11-29 14:06C語言之家 C/C++

本篇文章是對C語言中如何正確使用const,進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹。需要的朋友參考下

基本解釋
const是一個(gè)C語言的關(guān)鍵字,它限定一個(gè)變量不允許被改變。使用const在一定程度上可以提高程序的健壯性,另外,在觀看別人代碼的時(shí)候,清晰理解const所起的作用,對理解對方的程序也有一些幫助。
雖然這聽起來很簡單,但實(shí)際上,const的使用也是c語言中一個(gè)比較微妙的地方,微妙在何處呢?請看下面幾個(gè)問題。

問題: const變量 & 常量
為什么我象下面的例子一樣用一個(gè)const變量來初始化數(shù)組,ANSI C的編譯器會(huì)報(bào)告一個(gè)錯(cuò)誤呢?
const int n = 5;
int a[n];

答案與分析:
1)、這個(gè)問題討論的是“常量”與“只讀變量”的區(qū)別。常量肯定是只讀的,例如5, “abc”,等,肯定是只讀的,因?yàn)槌绦蛑懈緵]有地方存放它的值,當(dāng)然也就不能夠去修改它。而“只讀變量”則是在內(nèi)存中開辟一個(gè)地方來存放它的值,只不過這個(gè)值由編譯器限定不允許被修改。C語言關(guān)鍵字const就是用來限定一個(gè)變量不允許被改變的修飾符(Qualifier)。上述代碼中變量n被修飾為只讀變量,可惜再怎么修飾也不是常量。而ANSI C規(guī)定數(shù)組定義時(shí)維度必須是“常量”,“只讀變量”也是不可以的。

2)、注意:在ANSI C中,這種寫法是錯(cuò)誤的,因?yàn)閿?shù)組的大小應(yīng)該是個(gè)常量,而const int n,n只是一個(gè)變量(常量 != 不可變的變量,但在標(biāo)準(zhǔn)C++中,這樣定義的是一個(gè)常量,這種寫法是對的),實(shí)際上,根據(jù)編譯過程及內(nèi)存分配來看,這種用法本來就應(yīng)該是合理的,只是 ANSI C對數(shù)組的規(guī)定限制了它。

3)、那么,在ANSI C 語言中用什么來定義常量呢?答案是enum類型和#define宏,這兩個(gè)都可以用來定義常量。

問題: const變量 & const 限定的內(nèi)容
下面的代碼編譯器會(huì)報(bào)一個(gè)錯(cuò)誤,請問,哪一個(gè)語句是錯(cuò)誤的呢?
typedef char * pStr;
char string[4] = "abc";
const char *p1 = string;
const pStr p2 = string;
p1++;
p2++;

答案與分析:
問題出在p2++上。
1)、const使用的基本形式: const char m;
限定m不可變。
2)、替換1式中的m, const char *pm;
限定*pm不可變,當(dāng)然pm是可變的,因此問題中p1++是對的。
3)、替換1式char, const newType m;
限定m不可變,問題中的charptr就是一種新類型,因此問題中p2不可變,p2++是錯(cuò)誤的。

問題: const變量 & 字符串常量
請問下面的代碼有什么問題?
char *p = "i'm hungry!";
p[0]= 'I';

答案與分析:
上面的代碼可能會(huì)造成內(nèi)存的非法寫操作。分析如下, “i'm hungry”實(shí)質(zhì)上是字符串常量,而常量往往被編譯器放在只讀的內(nèi)存區(qū),不可寫。p初始指向這個(gè)只讀的內(nèi)存區(qū),而p[0] = 'I'則企圖去寫這個(gè)地方,編譯器當(dāng)然不會(huì)答應(yīng)。

問題: const變量 & 字符串常量2
請問char a[3] = "abc" 合法嗎?使用它有什么隱患?

答案與分析:
在標(biāo)準(zhǔn)C中這是合法的,但是它的生存環(huán)境非常狹小;它定義一個(gè)大小為3的數(shù)組,初始化為“abc”,,注意,它沒有通常的字符串終止符 '/0',因此這個(gè)數(shù)組只是看起來像C語言中的字符串,實(shí)質(zhì)上卻不是,因此所有對字符串進(jìn)行處理的函數(shù),比如strcpy、printf等,都不能夠被使用在這個(gè)假字符串上。

問題: const & 指針
類型聲明中const用來修飾一個(gè)常量,有如下兩種寫法,那么,請問,下面分別用const限定不可變的內(nèi)容是什么?

1)、const在前面
const int nValue; //nValue是const
const char *pContent; //*pContent是const, pContent可變
const (char *) pContent;//pContent是const,*pContent可變
char* const pContent; //pContent是const,*pContent可變
const char* const pContent; //pContent和*pContent都是const

2)、const在后面,與上面的聲明對等
int const nValue; // nValue是const
char const * pContent;// *pContent是const, pContent可變
(char *) const pContent;//pContent是const,*pContent可變
char* const pContent;// pContent是const,*pContent可變
char const* const pContent;// pContent和*pContent都是const

答案與分析:
const和指針一起使用是C語言中一個(gè)很常見的困惑之處,在實(shí)際開發(fā)中,特別是在看別人代碼的時(shí)候,常常會(huì)因?yàn)檫@樣而不好判斷作者的意圖,下面講一下我的判斷原則:
沿著*號劃一條線,const和誰在一邊,那么誰就是const,即const限定的元素就是它。你可以根據(jù)這個(gè)規(guī)則來看上面聲明的實(shí)際意義,相信定會(huì)一目了然。
另外,需要注意:對于const (char *) ; 因?yàn)閏har *是一個(gè)整體,相當(dāng)于一個(gè)類型(如 char),因此,這是限定指針是const。

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